[发明专利]一种基于图形化载片的SiC基GaN_HEMT背面工艺有效
申请号: | 201711383445.2 | 申请日: | 2017-12-20 |
公开(公告)号: | CN108122749B | 公开(公告)日: | 2019-11-26 |
发明(设计)人: | 林书勋 | 申请(专利权)人: | 成都海威华芯科技有限公司 |
主分类号: | H01L21/3065 | 分类号: | H01L21/3065;H01L21/67;H01L21/683;H01L21/335 |
代理公司: | 51223 成都华风专利事务所(普通合伙) | 代理人: | 徐丰;张巨箭<国际申请>=<国际公布>= |
地址: | 610029 四川省成都市*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 载片 背面 图形化 移除 载片材料 背孔 晶圆 刻蚀 制备 对准 热传导能力 正面保护层 衬底减薄 接地金属 图形投影 整个晶圆 正面工艺 接地孔 器件区 散热孔 减薄 通孔 | ||
1.一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,包括以下内容:
GaN HEMT器件正面工艺制备:在SiC基GaN HEMT结构的外延片上,进行GaN HEMT器件正面工艺制备;
GaN HEMT正面器件区保护:对上述已经完成GaN HEMT器件制备的晶圆进行正面区域进行覆盖保护形成正面保护层;
图形化载片制备:将背面接地孔图形投影到载片的相应位置,再移除该位置的载片材料以形成散热孔,完成图形化载片制备;
GaN HEMT晶圆与载片对准黏贴:将上述完成正面保护的GaN HEMT晶圆与图形化载片进行套刻对准并使用黏 贴剂黏贴;
SiC衬底减薄:对上述完成载片黏贴的GaN HEMT晶圆的SiC衬底进行减薄;
背面通孔工艺:在上述经过SiC衬底减薄的晶圆上,进行背面通孔工艺,在SiC衬底上刻蚀通孔至正面金属层;
背面接地金属工艺:在上述完成背面通孔工艺的晶圆背面,淀积低电阻率金属,完成背面接地金属工艺;
载片和正面保护层移除:在上述完成背面金属工艺的晶圆上,移除载片及载片黏贴剂和正面保护层,完成整套工艺。
2.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述GaN HEMT器件正面工艺制备包括以下内容:在SiC基GaN HEMT结构的外延片上,通过氟离子注入形成器件有源区隔离;电子束蒸发叠层金属Ti/Al/Ni/Au20/150/50/100nm,在850摄氏度氮气气氛中退火30s形成源漏欧姆接触;电子束蒸发金属Ni/Au50/200nm形成栅极接触;电子束蒸发金属Ni/Au50/500nm作为电极加厚;电子束蒸发金属Ni/Au50/500nm形成正面金属互联,完成正面GaN HEMT器件制备。
3.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述GaN HEMT正面器件区保护包括以下内容:通过匀胶机在制备有GaN HEMT器件的一面涂抹光刻胶,匀胶机转速为4000转每分钟,涂抹时间为30s,形成胶厚为6um保护层,并在120摄氏度烘烤120s,完成正面器件区保护。
4.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述图形化载片制备中,载片材料包括SiC、蓝宝石、硼硅玻璃,载片厚度为200-700um,载片的宽度大于或等于正面GaN HEMT晶圆的宽度。
5.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述图形化载片制备中,载片图形化方式包括光刻、湿法或干法腐蚀。
6.根据权利要求4或5所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述图形化载片制备包括以下内容:将背面接地孔图形通过光刻显影方式直接投影到载片的相应位置,再通过干法刻蚀方法移除该位置的载片材料以形成散热孔,完成图形化载片制备。
7.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述SiC衬底减薄的具体内容如下:通过机械研磨的方式将完成载片黏贴的GaN HEMT晶圆的SiC衬底减薄至100-200um。
8.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述背面通孔工艺包括以下内容:在经过SiC衬底减薄的晶圆上,使用光刻负胶,通过双面光刻对准和电镀的方式在正面器件区需要接地的区域,形成厚度为5um金属Ni刻蚀掩膜;使用等离子体刻蚀方法刻蚀上述接地区域的SiC层至正面器件区域,刻蚀气体为六氟化硫SF6,稀释气体为氩气Ar;再次使用等离子体刻蚀技术刻蚀GaN层至正面接地金属层,刻蚀气体为氯气Cl2,稀释气体为三氯化硼Bcl3,完成接地区域正反面连通。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
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H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造